DE2237099B2 - Electric gear - Google Patents

Electric gear

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DE2237099B2 DE19722237099 DE2237099A DE2237099B2 DE 2237099 B2 DE2237099 B2 DE 2237099B2 DE 19722237099 DE19722237099 DE 19722237099 DE 2237099 A DE2237099 A DE 2237099A DE 2237099 B2 DE2237099 B2 DE 2237099B2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/0016Control of angular speed of one shaft without controlling the prime mover
    • H02P29/0027Controlling a clutch between the prime mover and the load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K51/00Dynamo-electric gears, i.e. dynamo-electric means for transmitting mechanical power from a driving shaft to a driven shaft and comprising structurally interrelated motor and generator parts

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Description

v,v,

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Getriebe entsprechend der Gattung des Patentanspruchs I. Die Erfindung findet insbesondere bei Schiffsantrieben Verwendung, bei welchen die Aus- vi gangsleistung einer Antriebsmaschine, insbesondere eines Dieselmotores, einer Belastung (Schiffsschraube) zugeführt werden muß. Die Erfindung kann in gleicher Weise auch bei Antriebsmaschinen in Form von Dampfmaschinen, Wasserrädern, Gasturbinen und dgl. v< Verwendung finden.The invention relates to an electric transmission according to the preamble of patent claim I. The invention has particular application to ship propulsion use, in which the training vi output power of an engine, particularly a diesel Motores, a load (screw) needs to be supplied. The invention can be used in the same way in driving machines in the form of steam engines, water wheels, gas turbines and find like. V <use.

Bei vorbekannten Anordnungen, bei welchen Ausgangsleistungen von Antriebsmaschinen auf Belastungen zu übertragen sind, werden für die Drehzahlerhöhung oder -verminderung Getriebe verwendet Ein Getriebe kann jedoch weder das Beschleunigungs- noch das Verzögerungsverhältnis steuern, noch kann es die Drehrichtung; einer Belastung ändern.In previously known arrangements in which output power from prime movers to loads are to be transmitted, gears are used to increase or decrease the speed However, the transmission can neither control the acceleration nor the deceleration ratio, nor can it Direction of rotation; a load change.

Beim gattiingsgleichen Gegenstand gemäß DE-PS 90 835 soll die Übertragung der Ausgangsleistung μ einer Antriebsmaschine auf eine Belastung ermöglicht werden, wobei die Drehrichtung der Belastung umgekehrt werden kann, wohingegen di Drehrichtung der Antriebsmaschine konstant bleibt. Bei dieser bekannten Sauart sind jedoch erhebliche Probleme im Zusammenhang mit der Erzielung eines Synchronlaufes der elektrischen Maschinenanordnung mit der elektromagnetischen Kupplung und der Synchronmaschine zu erwarten. Wenn der belastungsseitige Rotor einer elektromagnetischen Kupplung mechanisch mit dem Rotor einer Synchronmaschine verbunden ist, 4er die Belastung antreibt, und der antriebsseitige Rotor der elektromagnetischen Kupplung von der Antriebsmaschine angetrieben wird, bestehen die nachfolgend beschriebenen Anlaufbedingungen tür die Synchronmaschine. Wenn die Antriebsmaschine den antriebsseitigen Rotor der elektromagnetischen Kupplung antreibt, steht der belastungsseitige Rotor noch in seiner Ruhestellung, solange die Feldwicklung der elektromagnetischen Kupplung stromlos oder die Ankerwicklung der elektromagnetischen Kupplung elektrisch nicht mit der Ankerwicklung der Synchronmaschine verbunden ist Wenn die Feldwicklung der elektromagnetischen Kupplung stromdurchflossen und die Ankerwicklung der elektromagnetischen Kupplung elektrisch mit der Ankerwicklung der Synchronmaschine verbunden ist kann der Rotor der Synchronmaschine mit Hilfe einer Anlaufwicklung (Kurzschlußwicklung) anlaufen und zusammen mit dem belastungsseitigen Rotor der elektromagnetischen Kupplung rotieren. Wenn die Phasenfolge der verbindenden elektrischen Leitungen durch einen Phasenwechselschalter vertauscht werden kann, kann die Drehrichtung des belastungsseitigen Rotors entgegengesetzt zu der des antriebsseitigen Rotors sein. Wenn daher die Belastung vom belastungsseitigen Rotor der elektromagnetischen Kupplung angetrieben wird und der Rotor ler Synchronmaschine mit einer nahe der Synchrondrehzahl liegenden Drehzahl umläuft, welche durch die Anzahl der Pole der Synchronmaschine und der Pole der elektromagnetischen Kupplung gegeben ist kann die Drehrichtung des belastungsseitigen Rotors enigeger^esetzt zur Drehrichtung des antriebsseitigen Rotors sein. Es ist jedoch äußerst schwierig, den im asynchronen Zustand umlaufenden Rotor der Synchronmaschine mit dem antriebsseitigen Rotor der elektromagnetischen Kupplung in den jeweiligen synchronen Zustand zu bringen, insbesondere wenn die Drehrichtung des belastungsseitigen Rotors entgegengesetzt zu der des antriebsseitigen Rotors der elektromagnetischen Kupplung ist.In the case of the same item according to DE-PS 90 835 is intended to transmit the output power μ a prime mover to a load, the direction of rotation of the load being reversed can be, whereas the direction of rotation of the drive machine remains constant. With this well-known Sauart, however, are significant problems in connection with achieving synchronous operation of the electrical machine arrangement with the electromagnetic clutch and the synchronous machine expect. If the load-side rotor of an electromagnetic clutch is mechanically connected to the Rotor of a synchronous machine is connected, 4er the Load drives, and the drive-side rotor of the electromagnetic clutch from the prime mover is driven, the start-up conditions described below apply to the synchronous machine. When the prime mover drives the drive-side rotor of the electromagnetic clutch, the load-side rotor is still in its rest position as long as the field winding of the electromagnetic The coupling is de-energized or the armature winding of the electromagnetic coupling is not electrically connected the armature winding of the synchronous machine is connected when the field winding of the electromagnetic Clutch with current flowing through it and the armature winding the electromagnetic clutch is electrically connected to the armature winding of the synchronous machine the rotor of the synchronous machine can start up with the help of a start-up winding (short-circuit winding) and rotate together with the load-side rotor of the electromagnetic clutch. If the Phase sequence of the connecting electrical lines can be swapped by a phase change switch can, the direction of rotation of the load-side rotor can be opposite to that of the drive-side Be rotors. Therefore, when the load from the load side rotor of the electromagnetic clutch is driven and the rotor ler synchronous machine with a near the synchronous speed Speed revolves, which is determined by the number of poles of the synchronous machine and the poles of the electromagnetic Coupling is given, the direction of rotation of the load-side rotor can be reduced to the direction of rotation of the rotor on the drive side. However, it is extremely difficult to get it in the asynchronous state rotating rotor of the synchronous machine with the drive-side rotor of the electromagnetic clutch Bring into the respective synchronous state, especially if the direction of rotation of the load side Rotor is opposite to that of the drive-side rotor of the electromagnetic clutch.

In vorbekannten elektrischen Getrieben dieser Art treibt eine elektrische Maschine eine Belastung, wie z. B. eine Schiffsschraube, an, und es ist ein von einer Antriebsmaschine angetriebener Generator angeordnet, wie es beispielsweise beim Gegenstand der GB-PS 5 94 2J8 der Fall ist Hierbei kann die Leistungsfähigkeit der Synchronmaschine der Anordnung entsprechend der DE-PS 8 90 835 erhalten werden und vergleichsweise kleiner sein als beim Gegenstand der GB-PS 5 94 238.In previously known electrical transmissions of this type, an electrical machine drives a load such. B. a propeller, and a generator driven by a prime mover is arranged, as is the case, for example, with the subject matter of GB-PS 5 94 2J8 the synchronous machine of the arrangement according to DE-PS 8 90 835 can be obtained and comparatively be smaller than the subject of GB-PS 5 94 238.

Es ist jedoch schwierig, den Synchronmotor in den synchronen Zustand zu bringen, insbesondere dann, wenn die Drehrichtung des die Schiffsschraube antreibenden Motors entgegengesetzt zur normalen Drehrichtung ist. Das ist bedingt durch das große Drehmoment, das für die Synchronisierung im Falle der entgegegengesetzten Drehrichtung erforderlich ist, wie es beim Schiffsschraubenanlricb gemäß der GB-PS 5 94 238 der Fall ist.However, it is difficult to bring the synchronous motor into the synchronous state, especially when if the direction of rotation of the motor driving the propeller is opposite to the normal direction of rotation is. This is due to the large torque required for the synchronization in the case of the opposite direction of rotation is required, as is the case with ship propellers according to GB-PS 5 94 238 is the case.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, es bei einem elektrischen Getriebe der in der Gattung des Patentanspruches I genannten Art zu ermöglichen,The invention is therefore based on the object of providing an electric transmission in the genus of To enable claim I named type,

einen Rotor, der eine Belastung, & B, eine Schiffsschraube, in einer zur normalen Betriebsdrehrichtung entgegengesetzten Richtung antreibt und der asynchron umläuft, leicht in einen synchronen Zustand mit einem Rotor zu bringen, der von der Antriebsmaschine angetrieben wird.a rotor, a load, & B, a propeller, drives in a direction opposite to the normal operating direction of rotation and the asynchronously revolves easily in a synchronous state with a rotor that of the prime mover is driven.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 erzielt Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved according to the invention by the characterizing features of patent claim 1 achieved Further refinements of the subject matter of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawings explained it shows

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausfuhrungsform eines elektrischen Getriebes in einer vereinfachten SchnittdarsteDung und1 shows an embodiment of an electrical transmission according to the invention in a simplified form Sectional representation and

Fig.2 eine prinzipartige Darstellung der Ausführungsform nach F i g. 1.2 shows a schematic representation of the embodiment according to FIG. 1.

Das elektrische Getriebe gemäß F i g. 1 besteht aus der Kombination einer Synchronmaschine S mit einem Stator 21, einem Rotor 34, einer Feldwicklung 22 mit einer nicht dargestellten Anlaufwicklung und einer Ankerwicklung 23, sowie einer elektromagnetischen Kupplung 3 mit zwei Rotoren 4,5, die relativ zueinander umlaufen und von denen der Rotor 5 mit einer Ankerwicklung 25 in einem Raum zwischen dem StatorThe electric transmission according to FIG. 1 consists of the combination of a synchronous machine S with a Stator 21, a rotor 34, a field winding 22 with a starting winding (not shown) and one Armature winding 23, and an electromagnetic clutch 3 with two rotors 4.5, which are relative to each other revolve and of which the rotor 5 with an armature winding 25 in a space between the stator

21 der Synchronmaschine 8 und dem antriebsseitigen Rotor 4 der elektromagnetischen Kupplung umläuft und der Rotor 4 mit einer Feldwicklung 24 versehen ist Der Rotor 5/34 ist somit gemeinsamer Bestandteil sowohl der elektromagnetischen Kupplung 3 als auch der Synchronmaschine 8. Es besteht eine elektrische Verbindung zwischen der Ankerwicklung 25, der elektromagnetischen Kupplung 3 und der Ankerwicklung 23 der Synchronmaschine 8. Der Rotor 5 der elektromagnetischen Kupplung 3, der mit dem Rotor 34 der Synchronmaschine 8 mechanisch verbunden ist und mittels Lagern 17,18 auf den Wellen 19 bzw. 20 gelagert ist, treibt eine Belastung 2 an. Der Rotor 4 der elektromagnetischen Kupplung wird durch die Antriebsmaschine 1 angetrieben.21 of the synchronous machine 8 and the drive-side The rotor 4 of the electromagnetic clutch rotates and the rotor 4 is provided with a field winding 24 Rotor 5/34 is thus a common component of both the electromagnetic clutch 3 and the Synchronous machine 8. There is an electrical connection between the armature winding 25, the electromagnetic clutch 3 and the armature winding 23 of the synchronous machine 8. The rotor 5 of the electromagnetic clutch 3, which is mechanically connected to the rotor 34 of the synchronous machine 8 and mounted on the shafts 19 and 20 by means of bearings 17, 18 is driving a load 2. The rotor 4 of the electromagnetic clutch is driven by the prime mover 1 driven.

Entsprechend Fig.2, in der die elektromagnetische Kupplung 3 und die Synchronmaschine 8 räumlich getrennt dargestellt sind, ist die Erregerwicklung 24 gemäß Fig. 1 am Rotor 4 der elektromagnetischen Kupplung 3 mit Schleifringen 6 versehen, die über Leitungen 32 durch eine Schaltvorrichtung 10 mit einer nicht dargestellten Gleichstromquelle verbunden werden kann. Die Ankerwicklung 25 am belastungsseitigen Rotor 5 ist mit Schleifringen 7 versehen. Über Leitungen 31,35, in die ein Phasenwechselschalter 9 eingeschaltet ist, besteht eine elektrische Verbindung zwischen der Ankerwicklung 25 der Kupplung 3 und der Ankerwicklung 23 der Synchronmaschine 8. Die ErregerwicklungAccording to Fig.2, in which the electromagnetic Clutch 3 and synchronous machine 8 are shown spatially separated, is the field winding 24 1 provided on the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 with slip rings 6, which over Lines 32 are connected by a switching device 10 to a direct current source, not shown can. The armature winding 25 on the load-side rotor 5 is provided with slip rings 7. Via lines 31,35, in which a phase change switch 9 is switched on is, there is an electrical connection between the armature winding 25 of the clutch 3 and the armature winding 23 of the synchronous machine 8. The field winding

22 der Synchronmaschine 8 ist mit den Leitungen 33 durch die Schaltvorrichtung 26 an eine Gleichstromquelle anschaltbar, die auch ein Gleichrichter sein kann.22 of the synchronous machine 8 is connected to the lines 33 through the switching device 26 to a direct current source switchable, which can also be a rectifier.

Gemäß Fig. 1 treibt der Retor 5 die Belastung 2 an, wohingegen der Rotor 4 von der Antriebsmaschine 1 angetrieben wird. Beispiele für die Belastung 2 sind eine Schiffsschraube, ein Fahrzeugrad, ein Gebläse, eine Pumpe usw. Beispiele für die Antriebsmaschine 1 sin<-| ein Dieselmotor, eine Dampfturbine, ein Wasserrad, ein Elektromotor, eine Gasturbine usw. Die Drehrichtung des Rotors 34 der Synchronmaschine 8 kann gleich oder durch Vertauschen zweie ,· Phasen mit dem Phasenwechselschalter 9 entgegengesetzt zur Drehrichtung des antriebsseitigen Rotors 4 der elektromagnetischen Kupplung 3 sein.According to FIG. 1, the retor 5 drives the load 2, whereas the rotor 4 is driven by the prime mover 1. Examples of load 2 are one Ship propeller, a vehicle wheel, a fan, a pump, etc. Examples of the prime mover 1 sin <- | a diesel engine, a steam turbine, a water wheel, an electric motor, a gas turbine, etc. The direction of rotation of the rotor 34 of the synchronous machine 8 can be the same or by interchanging two, · phases with the phase change switch 9 opposite to the direction of rotation of the drive-side rotor 4 of the electromagnetic Clutch 3.

Wenn die Drehzahl der Rotoren 4,5 der elektromagnetischen Kupplung 3 in bzw, ns sind und ru größer ns s ist, ergibt sichIf the speed of the rotors 4, 5 of the electromagnetic clutch 3 is in or ns and ru is greater than ns s, this results

wobei A) die Drehzahl des Rotors 4 in Bezug auf denwhere A) the speed of the rotor 4 in relation to the

to Rotor5 istto Rotor5 is

Wenn die Drehrichtung des Rotors 5 gleich der des Rotors 4 ist, ist das Vorzeichen m in der Gleichung 1 negativ. Wenn die Drehrichtung des Rotors 5 entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors 4 verläuft, ist das Vorzeichen von ns in der Gleichung 1 positiv. Unabhängig davon, ob die Drehrichtung des Rotors 5 gleich oder entgegengesetzt zu der des Rotors 4 ist, wirkt die elektromagnetische Kupplung 3 auch als Generator.If the direction of rotation of the rotor 5 is the same as that of the rotor 4, the sign m in equation 1 is negative. If the direction of rotation of the rotor 5 is opposite to the direction of rotation of the rotor 4, the sign of ns in equation 1 is positive. Regardless of whether the direction of rotation of the rotor 5 is the same or opposite to that of the rotor 4, the electromagnetic clutch 3 also acts as a generator.

Wenn die elektromagnetische Kupp'ong 3 prPolpaare und die Synchronmaschine 8 /%-Poipaare hat und die Frequenz des in dem Schaltkreis zwischen der Synchronmaschine 8 und der elektromagnetischen Kupplung 3 fließenden Wechselstroms mit /"bezeichnet ist so ergeben sich folgende Gleichungen:When the electromagnetic coupling is 3 pairs of poles and the synchronous machine has 8 /% poi pairs and the Frequency of the in the circuit between the synchronous machine 8 and the electromagnetic Coupling 3 flowing alternating current with / "designated is then the following equations result:

n5 = 60 · f/pa (3)n 5 = 60 · f / pa (3)

und somit giltand thus applies

no/"5 = PslPi (4)no / "5 = PslPi (4)

anhand der Gleichungen (1) und (4) ergibt sichusing equations (1) and (4) results

/I4 i M5 = /I5 ' PfJPi / I4 i M 5 = / I 5 ' PfJPi

und somitand thus

«5 (5)«5 (5)

Wenn die Ankerwicklung 23 der Synchronmaschine 8 eine polumschaltbar Wicklung ist und in der Verbin-•r, dung zwischen der Ankerwicklung 25 der elektromagnetischen Kupplung 3 und der polumschaltbaren Wicklung 23 der Synchronmaschine 8 ein Phasenwechselschalter 9 angeordnet ist, kann, wenn p»>ps ist, die Drehrichtung des Rotors 34 der Synchronmaschine 8 Ή) zur Drehrichtung der Antriebsmaschine umgekehrt werden.If the armature winding 23 of the synchronous machine 8 is a pole-changing winding and a phase change switch 9 is arranged in the connection between the armature winding 25 of the electromagnetic clutch 3 and the pole-changing winding 23 of the synchronous machine 8, if p >> ps , the direction of rotation of the rotor 34 of the synchronous machine 8 Ή) can be reversed to the direction of rotation of the drive machine.

Eine ähnliche Wirkung kann dann erzielt werden, wenn die Ankerwicklung 25 der elektromagnetischen Kupplung 3 eine polumschaltbar Wicklung ist und die γ, elektrische Verbindung zwischen der polumschaltba.'en Wicklung 25 der elektromagnetischen Kupp/ung und der Ankerwicklung 23 der Synchronmaschine 8 über den Phasenwechselschalter 9 hergestellt ist.A similar effect can be achieved if the armature winding 25 of the electromagnetic clutch 3 is a pole-changing winding and the γ, electrical connection between the pole-changing winding 25 of the electromagnetic clutch and the armature winding 23 of the synchronous machine 8 via the phase change switch 9 is made.

Das dargestellte u id beschriebene elektrische Getriebo be kann ähnlich einem mechanischen Untersetzungsgetriebe betrieben werden. Die Drehzahl der umlaufenden Welle 19 wird auf die Drehzahl der Abtrieb? welle 20 der elektromagnetischen Kupplung 3 verringert.The illustrated and described electric gearbox be can be operated similar to a mechanical reduction gear. The speed of the rotating Shaft 19 is based on the speed of the output? shaft 20 of the electromagnetic clutch 3 is reduced.

Eine Polumschaltung ist dann wichtig, wenn diePole changing is important when the

(,, Drehrichtung des Ro-ors 34 der Synchronmaschine 8 zur Drehrichtung des Rotors 4 der elektromagnetischen Kupplung 3 umgekehrt werden soll. Wenn sich z. B. die Drehzahl des Rotors 4 der elektromagnetischen(,, Direction of rotation of the rotor 34 of the synchronous machine 8 to the direction of rotation of the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 is to be reversed. If z. B. the Speed of the rotor 4 of the electromagnetic

Kupplung 3 auf 400 U/min beläuft und die Anzahl der Pole der elektromagnetischen Kupplung 3 und der Synchronmaschine 8 vier bzw. acht sind, so beträgt die Drehzahl des Rotors 5 der elektromagnetischen Kupplung 3 und damit der Belastung 2 gleich 133,2 U/min aufgrund der Gleichung 5:Clutch 3 amounts to 400 rpm and the number of poles of the electromagnetic clutch 3 and the Synchronous machine 8 are four or eight, then the speed of the rotor 5 is the electromagnetic Clutch 3 and therefore load 2 equal to 133.2 rpm based on equation 5:

- (ΐ+ O- (ΐ + O

wenn die Drehrichtung der Belastung 2 gleich derjenigen der Antriebsmaschine 1 ist.when the direction of rotation of the load 2 is the same as that of the prime mover 1.

Bei einer Polzahl der elektromagnetischen Kupplung und der Synchronmaschine 8 von vier bzw. sechzehn oder zwei bzw. acht beträgt die Drehzahl des Rotors 5 oder der Belastung 2 ebenfalls 133,2 U/min aufgrund der Gleichung 5:With a number of poles of the electromagnetic clutch and the synchronous machine 8 of four and sixteen, respectively or two or eight, the speed of the rotor 5 or the load 2 is also 133.2 U / min due to the Equation 5:

wenn die Drehrichtung der Belastung 2 entgegengesetzt zu derjenigen der Antriebsmaschine 1 ist. Somit können die Drehzahlen der Belastung 2 mittels Anwendung der Polumschaltung entweder der Synchronmaschine 8 oder der elektromagnetischen Kupplung 3 gleich sein, wenn die Drehrichtung der Belastung 2 entgegengesetzt oder gleich zu derjenigen der Antriebsmaschine 1 ist.when the direction of rotation of the load 2 is opposite to that of the prime mover 1. Thus can the speeds of the load 2 by using the pole changing either of the synchronous machine 8 or the electromagnetic clutch 3 be the same if the direction of rotation of the load 2 is opposite or equal to that of the prime mover 1.

Sobald die Antriebsmaschine 1 den antriebsseitigen Rotor 4 mit der Drehzahl 400 U/min antreibt, die Feldwicklung 24 erregt wird und weiterhin die Ankerwicklung 25 elektrisch mit der Ankerwicklung 23 in Verbindung gebracht ist, beginnt der Motor 34/5 durch das mit der Anlaufwicklung in der Synchronmaschine 8 und das in der elektromagnetischen Kupplung 3 erzeugte Moment anzulaufen. Die Drehzahl der Belastung 2 nimmt allmählich zu und erreicht einen der Synchrondreh/.ahl benachbarten Wert, z.B. 130,0 U/ ■> min. Es ist außerordentlich schwierig, den Rotor 34 in die synchrone Drehzahl von 1333 U/min dann zu überführen, wenn die Synchronmaschine 8 erhebliche Werte der Belastung 2 aufzubringen hat, ζ B. wenn die Leistungscharakteristik der Belastung 2 eine dritte ίο Potenz, eine zweite Potenz od.dgl. ist. In einem derartigen Fall ergibt sich, daß dann, wenn die Erregung der Feldwicklung 22 über die Schaltvorrichtung 26 eingeschaltet wird, der Rotor 34 nicht in einen synchronen Zustand überführt werden kann,
ι > Wenn jedoch über die Leitungen 33 die Erregung der Feldwicklung 22 der Synchronmaschine 8 mittels der Schaltvorrichtung 26 unter gleichzeitiger Verringerung der Drehzahl der Antriebsmaschine i über die Drehzahlsteuervorrichtung 11 mittels des Übertrage gungsgliedes 12 eingeschaltet wird, kann der Rotor 34 leicht in den synchronen Zustand überführt werden, wenn die Drehrichtung des Rotors 34 entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors 4 ist.
As soon as the drive machine 1 drives the drive-side rotor 4 at a speed of 400 rpm, the field winding 24 is excited and the armature winding 25 is still electrically connected to the armature winding 23, the motor 34/5 begins with the starting winding in the Synchronous machine 8 and the torque generated in the electromagnetic clutch 3 to start. The speed of the load 2 gradually increases and reaches a value close to the synchronous speed, e.g. 130.0 rpm. It is extremely difficult to then convert the rotor 34 to the synchronous speed of 1333 rpm, if the synchronous machine 8 has to apply considerable values of the load 2, ζ B. if the performance characteristics of the load 2 a third ίο power, a second power or the like. is. In such a case the result is that when the excitation of the field winding 22 is switched on via the switching device 26, the rotor 34 cannot be brought into a synchronous state,
If, however, the excitation of the field winding 22 of the synchronous machine 8 by means of the switching device 26 is switched on via the lines 33 while reducing the speed of the drive machine i via the speed control device 11 by means of the transmission element 12, the rotor 34 can easily be transferred to the synchronous state when the direction of rotation of the rotor 34 is opposite to the direction of rotation of the rotor 4.

Dieser gleichzeitige Betrieb kann manuell durch eine r> mechanische oder elektrische Verriegelungsvorrichtung erfolgen. Hierbei kann man von der Annahme ausgehen, daß da5. Schließen der Schaltvorrichtung 26 mit dem Betätigen der Drehzahlsteuervorrichtung 11 zur beginnenden Drehzahlverringerung der Antriebsmaschine 1 so als gleichzeitig anzusehen ist, wet.n die Betätigung der Schaltvorrichtung 26 und der Drehzahlsteuervorrichtung 11 auch innerhalb kurzer Zeit erfolgt, z.B. innerhalb von 3 Sekunden.This simultaneous operation can be done manually by a mechanical or electrical locking device take place. Here one can start from the assumption that da5. Closing the switching device 26 with the Operating the speed control device 11 to begin The speed reduction of the drive machine 1 is to be regarded as simultaneous, wet.n the actuation of the Switching device 26 and the speed control device 11 also takes place within a short time, e.g. within 3 seconds.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrisches Getriebe, bestehend aus einer Synchronmaschine als Antriebsmaschine für einen Verbraucher mit einer Anlaufwicklung im Erregerteil, einer elektromagnetischen Kupplung mit zwei Rotoren, von denen der eine mit einer Ankerwicklung und der andere mit einer gleichstrom-erregten Feldwicklung versehen ist, wobei der eine der beiden Rotoren m-t dem Rotor der Synchronmaschine und der andere Rotor mit einer durch eine Drehzahlsteuervorrichtung gesteuerten Antriebsmaschine mechanisch verbunden ist, mit einer elektrischen Verbindung zwischen der. Ankerwicklung der elektromagnetischen Kupplung und der Ankerwicklung der Synchronmaschine, in die ein Phasenwechselschalter zur Umkehr der Drehrichtung des Rotors der Synchronmaschine eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei entgegengesetzten Drehrichtungen der Rotoren (4,5) zur Synchronisierung die Drehzahlsteuervorrichtung (II) der Antriebsmaschine (1) mit der den Erregerstrom zu der Feldspule (22) der Synchronmaschine (8) zuführenden Schaltvorrichtung (26) so gekoppelt ist, daß beim Einschalten des Erregerstromes eine Drehzahlminderung der Antriebsmaschine (1) erfolgt1. Electric gear, consisting of a Synchronous machine as a drive machine for a consumer with a start-up winding in the exciter part, an electromagnetic clutch with two rotors, one of which has an armature winding and the other is provided with a DC excited field winding, one of the two Rotors m-t the rotor of the synchronous machine and the other rotor with one by a speed control device controlled drive machine is mechanically connected, with an electrical Connection between the. Armature winding of the electromagnetic clutch and the armature winding the synchronous machine, in which a phase change switch to reverse the direction of rotation of the rotor the synchronous machine is switched on, thereby characterized in that in opposite directions of rotation of the rotors (4,5) for synchronization the speed control device (II) of the prime mover (1) with which the excitation current to the Field coil (22) of the synchronous machine (8) feeding switching device (26) is coupled so that when the excitation current is switched on, the speed of the drive machine (1) is reduced 2. Elektrisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (5) der elektromagnetischen Kupplung (3) mit dem Rotor (34) der jo Synchronmaschine (8) ein gemeinsames Bauteil bildet, das im Raum zwischen dem Stator (21) der Synchronmaschine (8) und dem anderen Rotor (4) der elektromagnetischen Kirpplurg(3) umläuft.2. Electrical transmission according to claim 1, characterized in that the rotor (5) of the electromagnetic Coupling (3) with the rotor (34) of the jo synchronous machine (8) is a common component forms that in the space between the stator (21) of the synchronous machine (8) and the other rotor (4) the electromagnetic Kirpplurg (3) revolves. 3. Elektrisches Gelriebe nach Anspruch 1, dadurch « gekennzeichnet, daß die Ankerwicklung (23) der Synchronmaschine (8) eine polumschaltbare Wicklung ist3. Electric gel drive according to claim 1, characterized in that « characterized in that the armature winding (23) of the synchronous machine (8) is a pole-changing winding is 4. Elektrisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher eine Schiffsschraube und die Antriebsmaschine ein Verbrennungsmotor oder eine Dampfturbine ist4. Electrical transmission according to claim 1, characterized in that the consumer is a propeller and the prime mover is an internal combustion engine or a steam turbine
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